课程实验安排和指导.pdf

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1、数字系统EDA技术课程实验1实验内容实验教学内容及要求（4学时/次，6次，共24学时）实验一：十进制计数器设计与仿真（1次）;实验二：DE2-115开发板接口应用（1次）实验三：处理器核心电路的设计与验证（2次）；实验四：NIosⅱ的创建和应用（2次）；2实验安排实验时间：从本学期第八周开始，周三、五晚上（18：30至9：30）周四下午（13：00至16：00）请同学们选定自己的实验时间，按时实验实验地点：工程训练中心（原电科院楼）209和2173实验指导实验一十进制计数器设计与仿真学时数：4学时4实验目的1.掌握VHDL设计方法；2.熟悉QuartusⅡ、ModelSim软件

2、的使用及设计流程；3.掌握十进制计数器的设计。5实验内容1、用VHDL设计一个十进制计数器；2、用VHDL设计十进制计数器的测试平台；3、用QuartusII完成综合实现;4、用ModelSim完成时序仿真。6实验原理—计数器•计数器是数字系统中的基本逻辑器件。计数器分为同步计数器和异步计数器。•同步计数器指在时钟脉冲（计数脉冲）控制下，构成计数器的各触发器状态同时发生变化的计数器，即计数器内部各触发器的时钟信号是统一的时钟信号。•计数器的清零信号分为同步清零和异步清零。同步清零由时钟的边沿信号控制产生清零操作，异步清零操作与时钟信号无关。7实验原理—十进制计数器•十进制计数器

3、的计数范围为0～9循环变化，输入信号包括时钟信号、复位信号，输出信号包括：位宽为4的计数结果和进位位。clockCounter_out[3..0]reset十进制计数器Cout8实验步骤•用VHDL语言设计一个异步清零的十进制同步计数器；•用VHDL设计十进制计数器的测试平台；•完成该计数器的综合、布局布线和时序仿真，通过仿真结果验证本实验设计的功能和性能。9实验报告要求1.写出实验源程序，并附上综合结果和仿真波形；2.分析实验结果；3.心得体会――本次实验中你的感受；你从实验中获得了哪些收益；本次实验你的成功之处；本次实验中还有待改进的地方；下次实验应该从哪些地方进行改进；怎

4、样提高自己的实验效率和实验水平等等。4.完成实验思考题。10实验二DE2-115开发板接口应用学时数：4学时11实验目的1.掌握VHDL进行EDA设计的基本步骤；2.了解EDA实验箱的基本功能和使用方法；3.掌握8421BCD编码器的设计原理；4.掌握七段LED的显示原理；12实验内容及要求1.将学号后四位的每一位数字转换为8421BCD码，使用实验箱上的16个滑动开关（SW15～SW0）分别将四位学号的BCD码输入，并作为输入信号。2.用VHDL设计七段LED译码显示电路；3.用图形输入法设计完成显示学号后四位的显示电路4.下载该程序验证程序是否正确；5.使用实验箱中的四组七

5、段LED电路（HEX3、HEX2、HEX1、HEX0）依次显示学号后四位；6.请事先准备一个优盘，本实验程序需要保存，后面实验需要用到。13实验原理—8421BCD编码•在数字系统中常用四位二进制代码表示一位十进制数字0、1、…、9，称为二－十进制代码即BCD码。•将十进制数编成BCD码的电路，称为二－十进制（BCD）编码器。•二-十进制编码的方案很多，若BCD编码器采用8421编码方案，称为8421BCD编码器。例如：十进制数8421BCD编码十进制数8421BCD编码0000050101100016011020010701113001181000401009100114实验

6、原理—七段译码器•BCD七段译码器是一种常见的显示译码电路•D[3..0]代表输入四位二进制BCD码，a，b，c，d，e，f，g接对应的数码显示接口。•本实验箱中的数码管为共阳极，即低电平‘0’点亮，高电平‘1’熄灭。15实验原理—实现框图16DE2-115开发板管脚分配步骤•在QuartusII软件中，选择‚Assignments->pinplanner‛。•在pinplanner窗口中选择File->Export…•用Excel软件打开上述生成的文件17DE2-115开发板管脚分配步骤•用Excel打开DE2-115开发板提供的管脚分配文件DE2_115_pin_assig

7、nments.csv•找到管脚分配信息直接将其拷贝到自己导出的csv文件对应的位臵DE2_115_pin_assignments.csv下对Clock_50管脚分配信息本项目所对应的.csv文件下对Clock_50管脚分配信息18DE2-115开发板管脚分配步骤•所有管脚全部拷贝完后保存csv文件•在Quartus界面下选择Assignments->Importassignments…导入所保存的csv文件19DE2-115开发板管脚分配步骤•打开Assignments->pinplanne